卡曼涡英文解释翻译、卡曼涡的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 Karman vortex

分词翻译：

卡的英语翻译：

block; calorie; checkpost; clip; get stuck; wedge
【化】 calorie
【医】 c.; cal.; calorie; calory; chi; small calorie

曼的英语翻译：

graceful; prolonged

涡的英语翻译：

eddy; whirlpool; whorl
【医】 vertex; vortex; vortices; whorl

专业解析

卡曼涡（Kármán vortex street）是流体力学中由流体绕过障碍物时产生的周期性涡旋脱落现象。当流体（如空气或水）以特定雷诺数流经圆柱形或棱柱形物体时，其尾部会形成两排交错排列、旋转方向相反的涡旋结构，这一现象由匈牙利裔美籍科学家西奥多·冯·卡门（Theodore von Kármán）于1911年首次理论解释。

从物理机制看，卡曼涡的形成与流体惯性力和黏性力的平衡有关。当雷诺数（Re）达到临界值（通常Re>47）时，流体边界层分离导致压力分布不对称，从而引发涡旋周期性脱落。其脱落频率可通过斯特劳哈尔数（St）公式计算： $$ St = frac{fD}{U} $$ 其中$f$为脱落频率，$D$为物体特征尺寸，$U$为来流速度。

实际应用中，卡曼涡常见于多个领域：

气象学：岛屿背风面形成云街（如济州岛卡曼涡云），用于反演大气层结稳定性；
工程结构：桥梁缆索、烟囱等建筑物的风振问题分析；
能源技术：流体动能采集装置的能量转换效率优化。

经典参考文献可参见冯·卡门原著的《空气动力学的发展》（Aerodynamics: Selected Topics in the Light of Their Historical Development），其中第三章详细论述了该现象的数学推导过程。美国物理学会（APS）流体力学分会官网提供相关实验可视化资料，中国力学学会出版的《力学进展》期刊近年收录了多篇卡曼涡湍流特性的最新研究成果。

网络扩展解释

卡曼涡（Kármán vortex），又称卡曼涡街或涡街，是流体力学中的一种现象，指流体绕过障碍物时在其后方两侧交替产生周期性脱落的漩涡序列。以下从定义、形成机制、工程影响及应用三方面进行解释：

一、定义与基本特征

卡曼涡由匈牙利裔美国科学家冯·卡门（Theodore von Kármán）首次系统研究并命名。其典型特征是当流体（如空气或水）以一定速度流经圆柱体、塔架等非流线型物体时，在物体背风面形成两列交错排列、旋转方向相反的漩涡（见图1）。这些漩涡周期性脱落，形成类似“街道”的排列，故称“涡街”。

二、形成机制

流体分离与压力变化
当流体流经障碍物时，迎风面流速降低、压力升高，背风面流速增加、压力降低。由于流体黏性作用，边界层在物体表面分离，导致两侧交替产生低压漩涡区。
周期性脱落条件
漩涡脱落频率与流体流速（$v$）和障碍物直径（$d$）相关，满足斯特劳哈尔数（$St$）关系： $$ St = frac{f cdot d}{v} $$ 其中$St$约为0.2（圆柱体），$f$为脱落频率。

三、工程影响与应对

结构共振风险
若漩涡脱落频率接近结构固有频率（如电力管母线、烟囱等），可能引发共振，导致疲劳破坏。例如，高压输电线路因卡曼涡流振动而断裂的事故。
工程应用
- 流量测量：卡曼涡旋式流量计通过检测漩涡频率推算流速，用于管道气体/液体流量监测。
- 建筑抗风设计：高层建筑或塔设备需通过外形优化（如螺旋形表面）打乱漩涡周期性，降低风振风险。

四、扩展阅读

卡曼涡现象广泛存在于自然界，如风吹电线产生鸣响、云层中观测到的涡街等。其研究对航空航天、桥梁工程等领域具有重要意义。

（注：图1为卡曼涡街示意图，因格式限制未展示，建议参考流体力学相关教材或高权威性网页。）